KR102249600B1 - Joint device of complex material - Google Patents

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KR102249600B1
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composite material
melting
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molding
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KR1020190171240A
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김래형
박상언
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

Disclosed is a device for bonding a composite material. The device for bonding a composite material according to an exemplary embodiment of the disclosed present invention is provided to bond a plurality of composite material molding objects having at least one free hole to the same material, and includes: i) a mold including a lower die forming a lower molding surface supporting the composite material molding objects on an upper surface, and an upper die having an upper molding surface formed on the lower surface and installed movably in the vertical direction with respect to the lower die; and ii) a melt source injection unit installed in the mold and injecting a melt source of a composite material component into the free holes connected to each other of the composite material molding objects between the lower die and the upper die combined with each other.

Description

복합소재의 접합 장치 {JOINT DEVICE OF COMPLEX MATERIAL}Composite material bonding device {JOINT DEVICE OF COMPLEX MATERIAL}

본 발명의 실시 예는 복합소재 접합 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 복합소재의 판재들을 접합하기 위한 복합소재의 접합 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an apparatus and method for bonding a composite material, and more particularly, to an apparatus for bonding a composite material for bonding plates of a plastic composite material.

최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic) 등과 같은 복합소재의 판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다.In recent years, according to the trend of high strength and weight reduction of the vehicle body, as a vehicle body material, a steel plate such as super high-strength steel, a non-ferrous metal plate such as aluminum or magnesium, as well as a carbon fiber reinforced plastic (CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) or a fiber reinforced plastic (FRP: Fiber Reinforced Plastic), etc., have become more frequent.

플라스틱 복합소재는 플라스틱 수지류에 섬유소재를 함침하여 경화시킨 것으로, 예를 들면 섬유 소재를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 그 섬유소재를 플라스틱 수지류에 함침하여 경화시킴으로써 제조될 수 있다.The plastic composite material is cured by impregnating a fiber material with plastic resins. For example, a fiber material is prepared in a winding shape or a fabric shape, and then the fiber material is impregnated with plastic resins and cured.

플라스틱 복합소재는 성형 금형을 통해 설정된 형상으로 성형하는데, 그 성형 금형에서 성형성 확보의 난이로 인해 후 공정에서 리스트라이크(re-strike) 금형을 통한 리스트라이크 성형 공정이 이루어지며, 최종 성형체의 가장자리 부분을 트리밍 하는 공정을 거쳐 최종적인 제품으로 제조된다.Plastic composite materials are molded into the shape set through the molding mold, and due to the difficulty in securing formability in the molding mold, a re-strike molding process is performed through a re-strike mold in the subsequent process, and the edge of the final molded body It is manufactured into the final product through the process of trimming the part.

상기한 트리밍 공정에서는 성형체에서 트리밍 된 짜투리의 팁(스트랩)이 발생하는데, 그 스트랩은 가열분해, 유동상식 소각, 화학 분해 등과 같은 다양한 방법의 리사이클 공정을 통해 섬유 형태의 소재로 재활용되고 있다.In the above-described trimming process, tips (straps) trimmed from the molded body are generated, and the straps are recycled as fibrous materials through various recycling processes such as thermal decomposition, fluidized bed incineration, and chemical decomposition.

한편, 상기에서와 같이 최종적으로 성형된 플라스틱 복합소재의 판재들은 원하는 두께를 위해 두매 이상으로 접합될 수 있는데, 그 접합 방법으로는 금속 리벳을 이용한 기계적 접합 방식을 예로 들 수 있다.On the other hand, as described above, the finally molded plastic composite plate may be bonded in two or more sheets for a desired thickness, and the bonding method may be a mechanical bonding method using metal rivets.

그러나, 이와 같은 금속 리벳을 이용한 플라스틱 복합소재 판재의 접합 방식은 리벳 접합 부위에 대한 수밀 성능이 취약하고, 리벳에 의한 플라스틱 복합소재 판재 접합 부위의 크랙으로 국부적인 취성이 발생함에 따라 리벳이 접합 부위로부터 이탈될 염려가 있다.However, this method of joining plastic composite plates using metal rivets has poor watertightness to the joints of rivets, and local brittleness occurs due to cracks in the joints of plastic composites due to rivets. There is a fear of deviating from it.

또한, 금속 리벳을 이용한 플라스틱 복합소재 판재의 접합 방식은 스틸 소재로 이루어진 리벳과 플라스틱 복합소재 판재의 접합 부위에서 그 리벳과 플라스틱 복합소재 판재의 이종소재가 접촉되어 그들 사이에 전위차가 있을 때 발생하는 갈바닉 부식에 취약하다는 단점이 있다.In addition, the bonding method of plastic composite plates using metal rivets occurs when there is a potential difference between the rivets made of steel and different materials of the plastic composite plate contacting the rivets at the junction of the plastic composite plate. The disadvantage is that it is vulnerable to galvanic corrosion.

상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background art as described above are prepared to enhance an understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.

본 발명의 실시 예들은 복합소재 성형 대상체를 설정된 형상으로 성형하며, 그 복합소재 성형 대상체들을 동종 소재(복합소재) 성분으로서 접합할 수 있도록 한 복합소재의 접합 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide an apparatus for bonding a composite material in which a composite material molding object is molded into a set shape, and the composite material molding objects are bonded as a component of the same material (composite material).

본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치는, 적어도 하나의 프리 홀을 가진 복수 매의 복합소재 성형 대상체들을 동종 소재로 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 복합소재 성형 대상체들을 지지하는 하부 성형 면을 상부 면에 형성하는 하부 다이와, 하부 면에 형성되는 상부 성형 면을 가지며 상기 하부 다이에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이를 포함하는 금형과, ⅱ)상기 금형에 설치되며, 서로 합형된 상기 하부 다이와 상부 다이 사이에서 상기 복합소재 성형 대상체들의 서로 연결된 프리 홀로 복합소재 성분의 용융 소스를 주입하는 용융 소스 주입유닛을 포함할 수 있다.A composite material bonding apparatus according to an embodiment of the present invention is for bonding a plurality of composite material molding objects having at least one free hole with the same material, i) a lower molding surface supporting the composite material molding objects A mold including a lower die formed on an upper surface and an upper die having an upper molding surface formed on the lower surface and installed to be movable in a vertical direction with respect to the lower die; ii) installed in the mold and combined with each other And a melting source injection unit for injecting a melting source of a composite material component into a free hole connected to each other between the lower die and the upper die.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 금형은, 상기 하부 다이 및 상부 다이를 통해 상기 복합소재 성형 대상체들을 설정된 형상으로 성형하며, 상기 용융 소스로서 상기 프리 홀을 통해 상기 복합소재 성형 대상체들을 접합하기 위한 접합부를 성형할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the mold molds the composite material molding objects into a set shape through the lower die and the upper die, and uses the free hole as the melting source. Through it, a joint portion for joining the composite material molding objects may be formed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치는, 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄한 파우더를 상기 용융 소스로 용융시키며, 상기 용융 소스를 상기 용융 소스 주입유닛으로 공급하는 용융 소스 공급유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention melts the strap of the composite material plate and the powder obtained by pulverizing the used composite material into fine particles with the melting source, and the melting source It may further include a melting source supply unit for supplying to the injection unit.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치는, 적어도 하나의 프리 홀을 가진 복수 매의 복합소재 성형 대상체들을 설정된 형상으로 성형하며, 상기 복합소재 성형 대상체들을 동종 소재로 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 복합소재 성형 대상체들을 지지하는 하부 성형 면을 상부 면에 형성하는 하부 다이와, ⅱ)하부 면에 형성되는 상부 성형 면을 가지며 상기 하부 다이에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이와, ⅲ)상기 상부 다이의 상부 면에서 상부 성형 면으로 관통하는 실린더 공간을 지니며 상기 상부 다이에 상하 방향으로 삽입 고정되는 인젝션 실린더와, ⅳ)상기 인젝션 실린더에 상기 실린더 공간을 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 하는 인젝션 피스톤과, ⅴ)상기 상부 다이의 상부 면에 고정되며, 상기 인젝션 피스톤과 연결되는 인젝션 구동부와, ⅵ)상기 인젝션 실린더의 상 단부를 통해 상기 실린더 공간과 연결되게 구비되며, 복합소재 성분의 용융 소스를 상기 실린더 공간으로 공급하는 용융 소스 공급유닛과, ⅶ)상기 복합소재 성형 대상체들의 서로 연결된 프리 홀들을 사이에 두고 상기 상부 다이의 상부 성형 면 및 상기 하부 다이의 하부 성형 면에 구비되며, 상기 프리 홀들을 통해 상기 인젝션 실린더의 하단과 연결되는 접합부 성형 그루브를 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention is for forming a plurality of composite material molding objects having at least one free hole into a set shape, and for bonding the composite material molding objects with the same material. , I) a lower die forming a lower molding surface on the upper surface that supports the composite material molding objects, and ii) an upper die having an upper molding surface formed on the lower surface and being movable in a vertical direction with respect to the lower die; and , Iii) an injection cylinder that has a cylinder space penetrating from the upper surface of the upper die to the upper molding surface and is inserted and fixed in the upper die in an up-down direction, and iv) moves up and down through the cylinder space in the injection cylinder. An injection piston that is installed to be possible, v) an injection driving part fixed to an upper surface of the upper die and connected to the injection piston, and ⅵ) connected to the cylinder space through an upper end of the injection cylinder, A melting source supply unit for supplying a melting source of a composite material to the cylinder space; vii) an upper forming surface of the upper die and a lower forming surface of the lower die with free holes connected to each other of the composite material forming objects interposed therebetween And a joint forming groove connected to the lower end of the injection cylinder through the free holes.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 인젝션 실린더는 상단에 실린더 플랜지를 형성하며, 상기 상부 다이에서 상하 방향으로 관통된 장착 홀에 삽입 고정될 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the injection cylinder may have a cylinder flange formed at an upper end, and may be inserted and fixed in a mounting hole penetrating in the vertical direction from the upper die.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 인젝션 피스톤은 하단을 통해 상기 인젝션 실린더의 실린더 공간에 끼워지는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 상단에 일체로 형성되는 피스톤 헤드를 포함할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the injection piston includes a piston rod fitted into the cylinder space of the injection cylinder through a lower end, and a piston head integrally formed at the upper end of the piston rod. It may include.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 피스톤 로드에는 상기 실린더 플랜지와 상기 피스톤 헤드 사이에서 코일 스프링이 끼워질 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, a coil spring may be fitted between the cylinder flange and the piston head on the piston rod.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 인젝션 구동부는 상기 인젝션 피스톤과 연결되는 작동 로드를 가진 구동 실린더를 포함할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the injection driving unit may include a driving cylinder having an actuating rod connected to the injection piston.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 용융 소스 공급유닛은 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄한 파우더를 상기 용융 소스로 용융시키며, 상기 용융 소스를 상기 인젝션 실린더로 공급할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the melting source supply unit melts the strap of the composite material plate and the powder obtained by pulverizing the used composite material into fine particles with the melting source, The melting source may be supplied to the injection cylinder.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 용융 소스 공급유닛은 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄하는 소재 분쇄부와, 상기 소재 분쇄부와 연결되며, 설정된 온도의 열을 발생시키고, 상기 소재 분쇄부로부터 제공받은 미립자를 상기 용융 소스로 용융시키는 미립자 용융부와, 상기 인젝션 실린더의 상 단부를 통해 상기 실린더 공간과 상기 미립자 용융부를 연결하는 용융 소스 공급라인과, 상기 미립자 용융부에 설치되며, 상기 용융 소스를 상기 용융 소스 공급라인으로 이송하는 용융 소스 가압부를 포함할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the melting source supply unit includes a strap of a composite material plate, a material crushing part for pulverizing the used composite material into fine particles, and the material crushing part. It is connected to, and generates heat of a set temperature, and a particle melting unit that melts the fine particles provided from the material pulverization unit with the melting source, and connecting the cylinder space and the fine particle melting unit through an upper end of the injection cylinder. It may include a melting source supply line and a melting source pressurizing unit installed in the particulate melting unit and transferring the melting source to the melting source supply line.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 미립자 용융부는 전원을 인가 받아 상기 미립자를 유도 가열하는 유도 가열로를 포함할 수 있다.In addition, in the apparatus for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention, the particle melting unit may include an induction heating furnace for induction heating the particles by receiving power.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 접합부 성형 그루브는 상기 하부 다이 및 상부 다이를 통하여 상기 복합소재 성형 대상체로부터 설정된 형상으로 성형된 복합소재 성형체들을 상기 인젝션 실린더에서 상기 프리 홀을 통해 주입된 상기 용융 소스로서 접합하기 위한 접합부를 성형할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the bonding portion forming groove includes a composite material molded body molded into a shape set from the composite material molding object through the lower die and the upper die in the injection cylinder. As the melting source injected through the free hole, a joint for joining may be formed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 접합부 성형 그루브는 상기 상부 다이의 상부 성형 면에 상기 인젝션 실린더의 하단을 내측에 두고 상기 프리 홀보다 더 큰 단면적으로 형성되는 제1 접합부 성형 홈과, 상기 제1 접합부 성형 홈에 대응하여 상기 하부 다이의 하부 성형 면에 상기 프리 홀보다 더 큰 단면적으로 형성되는 제2 접합부 성형 홈을 포함할 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, the bonding portion forming groove is formed in a cross-sectional area larger than the free hole with the lower end of the injection cylinder inside the upper forming surface of the upper die. A first joint forming groove and a second joint forming groove formed in a lower forming surface of the lower die corresponding to the first joint forming groove and having a larger cross-sectional area than the free hole.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치에 있어서, 상기 상부 다이에는 상기 인젝션 실린더로 열을 인가하는 히팅 카트리지가 설치될 수 있다.In addition, in the bonding apparatus of the composite material according to an embodiment of the present invention, a heating cartridge for applying heat to the injection cylinder may be installed on the upper die.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 방법은, 상술한 바와 같은 복합소재 접합 장치를 이용하여 복수 매의 복합소재 성형 대상체들을 설정된 형상으로 성형하며, 상기 복합소재 성형 대상체들을 동종 소재로 접합하는 것으로서, (a) 적어도 하나의 프리 홀을 가진 상기 복합소재 성형 대상체들을 제공하는 과정과, (b) 상기 프리 홀들이 서로 연결된 복수 매의 복합소재 성형 대상체들을 하부 다이의 하부 성형 면 상에 로딩하는 과정과, (c) 상기 하부 다이에 대해 상부 다이를 하측 방향으로 이동시키며, 상기 상부 다이의 상부 성형 면을 통해 상기 복합소재 성형 대상체들을 설정된 형상의 복합소재 성형체로 성형하는 과정과, (d) 용융 소스 공급유닛을 통해 복합소재 성분의 용융 소스를 인젝션 실린더로 공급하는 과정과, (e) 인젝션 구동부를 통해 인젝션 피스톤을 가압하며, 상기 인젝션 실린더 내의 용융 소스를 상기 프리 홀을 통해 상기 하부 다이 및 상부 다이의 접합부 성형 그루브로 주입하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, in the method of bonding a composite material according to an embodiment of the present invention, a plurality of composite material molding objects are molded into a set shape using the composite material bonding device as described above, and the composite material molding objects are formed of the same material. As bonding, (a) a process of providing the composite material molding objects having at least one free hole, and (b) a plurality of composite material molding objects having the free holes connected to each other on the lower molding surface of the lower die. A process of loading, (c) moving an upper die with respect to the lower die in a downward direction, and forming the composite material molded objects into a composite material molded body of a set shape through the upper molding surface of the upper die, ( d) The process of supplying the melting source of the composite material to the injection cylinder through the melting source supply unit, and (e) pressing the injection piston through the injection driving unit, and the melting source in the injection cylinder through the free hole. It may include the process of injecting the die and the joint forming groove of the upper die.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄한 파우더를 상기 용융 소스로 용융시키며, 상기 용융 소스를 상기 인젝션 실린더로 공급할 수 있다.In addition, in the bonding method of the composite material according to an embodiment of the present invention, in the step (d), the strap of the composite material plate and the powder obtained by pulverizing the used composite material into fine particles are melted with the melting source, The melting source may be supplied to the injection cylinder.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 프리 홀을 통해 연결된 상기 상부 다이의 제1 접합부 성형 홈과 상기 하부 다이의 제2 접합부 성형 홈으로 상기 용융 소스를 주입할 수 있다.In addition, in the bonding method of the composite material according to an embodiment of the present invention, in the step (e), the first joint forming groove of the upper die connected through the free hole and the second joint forming groove of the lower die are formed. The melting source may be injected.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 상부 다이에서 히팅 카트리지를 통해 상기 인젝션 실린더로 열을 인가할 수 있다.In addition, in the bonding method of the composite material according to an embodiment of the present invention, in the step (d), heat may be applied from the upper die to the injection cylinder through a heating cartridge.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 방법은, 상기 (e) 단계 이후에, (f) 상기 프리 홀을 통해 상기 제1 접합부 성형 홈 및 제2 접합부 성형 홈으로 주입된 용융 소스를 경화시키며, 상기 프리 홀을 통해 상기 복합소재 성형체들을 접합하기 위한 접합부를 성형하는 과정과, (g) 상기 상부 다이를 상측 방향으로 이동시키는 과정을 더 포함할 수 있다.In addition, the bonding method of the composite material according to an embodiment of the present invention, after the step (e), (f) a melting source injected into the first joint forming groove and the second joint forming groove through the free hole And forming a joint for bonding the composite material molded bodies through the free hole, and (g) moving the upper die in an upward direction.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 방법에 있어서, 상기 접합부는 상기 제1 접합부 성형 홈을 통해 성형되며, 상측의 복합소재 성형체를 지지하는 상측 지지 단과, 상기 제2 접합부 성형 홈을 통해 성형되며, 하측의 복합소재 성형체를 지지하는 하측 지지 단과, 상기 프리 홀을 통해 상기 상측 지지 단과 상기 하측 지지 단을 연결하는 섕크를 포함할 수 있다.In addition, in the bonding method of the composite material according to an embodiment of the present invention, the bonding portion is formed through the first bonding portion forming groove, an upper supporting end supporting the upper composite molded body, and the second bonding portion forming groove It is molded through, and may include a lower support end for supporting the lower composite material molded body, and a shank connecting the upper support end and the lower support end through the free hole.

본 발명의 실시 예들은 복합소재 성형 대상체들을 설정된 형상의 복합소재 성형체들로 성형함과 동시에 복합소재 성형체들을 동종 소재의 접합부를 통해 접합함에 따라, 복합소재 판재를 제조하는 전체적인 공정을 단축시킬 수 있으며, 공정 설비의 투자비를 절감할 수 있고, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention may shorten the overall process of manufacturing a composite plate material by forming the composite material molded objects into composite material molded bodies of a set shape and simultaneously joining the composite material molded bodies through the joints of the same material. , It is possible to reduce the investment cost of process equipment and further improve productivity.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects that can be obtained or predicted by the embodiments of the present invention will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed within a detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치에 적용되는 용융 소스 공급유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 접합 장치의 작동 및 그 복합소재 접합 장치를 이용한 복합소재의 접합 과정을 도시한 도면이다.These drawings are for reference only in describing exemplary embodiments of the present invention, and therefore, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a view schematically showing an apparatus for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a melting source supply unit applied to the bonding apparatus of a composite material according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are views illustrating an operation of a composite material bonding device according to an embodiment of the present invention and a bonding process of a composite material using the composite material bonding device.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the following detailed description, the names of the configurations are divided into first, second, etc. to distinguish the configurations in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, terms such as "...unit", "...means", "...part", "...member" described in the specification refer to a unit of a comprehensive constitution that performs at least one function or operation. it means.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an apparatus for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치(100)는 차체 패널 등과 같은 차체 조립용 부품을 제조하는 공정에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus 100 for bonding a composite material according to an exemplary embodiment of the present invention may be applied to a process of manufacturing a vehicle body assembly component such as a vehicle body panel.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치(100)는 차체의 경량화를 도모하기 위한 차체 부품으로서의 복합소재의 판재를 성형하는 공정에 적용될 수 있다.Furthermore, the apparatus 100 for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention may be applied to a process of forming a plate material of a composite material as a vehicle body part to achieve weight reduction of a vehicle body.

그러나, 상기한 복합소재의 판재는 차체용 패널에 적용되는 것에 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수도 있다. 더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체에 조립되는 복합소재 판재로서의 차체 부품으로 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 적용되는 복합소재의 판재 부품이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.However, the above-described composite material plate is not limited to being applied to a panel for a vehicle body, and may be applied to various vehicle body structures such as a member and a frame for a vehicle body. Furthermore, it should not be understood that the protection scope of the present invention is limited to a vehicle body part as a composite material plate assembled on a vehicle body, and if it is a composite material plate component applied to structures of various types and uses, the technical idea of the present invention Can be applied.

상기와 같은 복합소재의 판재는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있고, 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있다.The composite material as described above may include carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and may include fiber reinforced plastic (FRP).

이러한 복합소재의 판재는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성이 있다.The composite material has excellent strength and elastic modulus compared to steel materials, excellent repetitive fatigue, excellent dimensional stability because of a small coefficient of thermal expansion, and excellent electrical conductivity, corrosion resistance, and vibration damping performance.

이하에서는 도면을 기준으로 할 때, 상측을 향하는 부분(상부, 상단, 상면 및 상단부)을 전단/전단부, 하측을 향하는 부분(하부, 하단, 하면 및 하단부)을 후단/후단부로 정의하기로 한다.Hereinafter, based on the drawings, the upper part (upper, upper, upper and upper part) will be defined as the front/front end, and the lower part (lower, lower, lower and lower part) will be defined as the rear/rear end. .

더 나아가, 하기에서의 "단(한쪽/일측 단, 다른 한쪽/일측 단, 전단 또는 후단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부, 다른 한쪽/일측 단부, 전단부 또는 후단부)으로 정의될 수도 있다.Furthermore, the "end (one/one end, the other/one end, front end or rear end)" in the following may be defined as either end, and a certain portion including the end (one/one end, the other It may also be defined as one/one end, front end or rear end).

본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치(100)는 복합소재 성형 대상체(1)를 설정된 형상으로 성형하며, 그 복합소재 성형 대상체(1)들을 동종 소재(복합소재) 성분으로서 접합할 수 있는 구조로 이루어진다.The composite material bonding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention molds the composite material molding object 1 into a set shape, and bonds the composite material molding object 1 as a homogeneous material (composite material) component. It consists of a structure that can be used.

여기서, 상기 복합소재 성형 대상체(1)는 서로 다른 방향 패턴을 가지며 다수 매로 적층된 드라이(dry) 섬유 강화 원단에 열가소성 수지의 매트릭스 수지를 함침시킨 복합소재 성형체의 중간 기재로 구비될 수 있다. 즉, 상기 복합소재 성형 대상체(1)는 성형 금형을 통하여 설정된 형상의 복합소재 성형체로 성형되는 것일 수 있다.Here, the composite material molding object 1 may be provided as an intermediate substrate of a composite material molded body in which a dry fiber-reinforced fabric laminated in a plurality of sheets having different orientation patterns is impregnated with a matrix resin of a thermoplastic resin. That is, the composite material molding object 1 may be molded into a composite material molded body having a set shape through a molding mold.

나아가, 상기 복합소재 성형 대상체(1)는 성형 금형을 통한 1차적인 성형 공정 이후의 리스트라이크(re-strike) 성형 공정으로서, 리스트라이크 금형을 통하여 복합소재 성형체로 리스트라이크 성형되는 것일 수도 있다.Further, the composite material molding object 1 is a re-strike molding process after the primary molding process through a molding mold, and may be a list-like molding into a composite material molded body through a list-like mold.

더 나아가, 상기한 복합소재 성형 대상체(1)는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치(100)에 의하여 상기에서와 같은 설정된 형상의 복합소재 성형체로 성형될 수 있고, 이러한 복합소재 성형체들은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치(100)에 의하여 동종 소재(복합소재) 성분의 접합부를 통해 접합된 복합소재 판재로 구비될 수 있다.Furthermore, the composite material molding object 1 may be molded into a composite material molded body having a set shape as described above by the composite material bonding device 100 according to an embodiment of the present invention, and such a composite material molded body They may be provided as a composite material plate bonded through a junction portion of the same material (composite material) component by the composite material bonding device 100 according to an embodiment of the present invention.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재의 접합 장치(100)는 기본적으로, 금형(10), 용융 소스 주입유닛(30), 용융 소스 공급유닛(70), 그리고 금형(10)에 구비되는 접합부 성형 그루브(80)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.To this end, the composite material bonding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is basically provided in the mold 10, the melting source injection unit 30, the melting source supply unit 70, and the mold 10. It includes a joint forming groove 80, which will be described for each configuration as follows.

상기에서 금형(10) 및 용융 소스 공급유닛(70)은 베이스 프레임(BF)에 구성되는 바, 그 베이스 프레임(BF)은 공정 작업장의 바닥에 배치되며, 하나의 프레임 또는 서로 연결된 둘 이상의 프레임으로 구비될 수 있다.In the above, the mold 10 and the melting source supply unit 70 are configured on the base frame BF, and the base frame BF is disposed on the floor of the process workshop, and includes one frame or two or more frames connected to each other. It can be provided.

상기 베이스 프레임(BF)은 금형(10) 및 용융 소스 공급유닛(70)의 구성 요소들을 설치하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 블록, 칼라 등의 각종 부속 요소들을 포함할 수도 있다.The base frame BF may include various accessory elements such as brackets, bars, rods, plates, blocks, and collars for installing the components of the mold 10 and the melting source supply unit 70.

그러나, 상기한 부속 요소들은 금형(10) 및 용융 소스 공급유닛(70)의 구성 요소들을 베이스 프레임(BF)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 베이스 프레임(BF)으로 통칭한다.However, since the above-described accessory elements are for installing the components of the mold 10 and the melting source supply unit 70 on the base frame BF, the above-described accessory elements except for exceptional cases in the embodiment of the present invention Are collectively referred to as the base frame (BF).

본 발명의 실시 예에서, 상기 금형(10)은 복합소재 성형 대상체(1)를 복합소재 성형체로 성형하기 위한 것으로서, 위에서 언급한 바 있는 1차 성형 금형 또는 리스트라이크 금형을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the mold 10 is for molding the composite material molding object 1 into a composite material molded body, and may include a primary molding mold or a list-like mold described above.

여기서, 상기 복합소재 성형 대상체(1)는 복수 매(2매 또는 2매 이상)로 겹쳐지며, 본 발명의 실시 예에 따른 금형(10)을 통해 성형되는 바, 그 복합소재 성형 대상체(1)들에는 적어도 하나의 프리 홀(3)을 형성하고 있다. 이때, 상기 프리 홀(3)은 복합소재 성형 대상체(1)들이 상호 겹쳐지는 경우, 상하 방향으로 상호 연결된다.Here, the composite material molding object 1 is overlapped with a plurality of sheets (two or more sheets), and is molded through the mold 10 according to an embodiment of the present invention, and the composite material molding object 1 At least one free hole 3 is formed in the fields. In this case, the free holes 3 are interconnected in the vertical direction when the composite material molded objects 1 are overlapped with each other.

이러한 금형(10)은 하부 다이(11)와 상부 다이(21)를 포함한다. 상기 하부 다이(11)는 베이스 프레임(BF) 상에 고정되게 설치된다. 상기 하부 다이(11)는 복수 매의 복합소재 성형 대상체(1)들을 지지하는 하부 성형 면(13)을 상부 면에 형성하고 있다.This mold 10 includes a lower die 11 and an upper die 21. The lower die 11 is fixedly installed on the base frame BF. The lower die 11 has a lower molding surface 13 supporting a plurality of composite material molding objects 1 on the upper surface.

상기 하부 성형 면(13)은 위에서 언급한 바 있는 복합소재 성형체의 설정된 하부 형상에 대응하는 형상으로서, 복합소재 성형체의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 하형 스틸에 구비된다.The lower molding surface 13 is a shape corresponding to the set lower shape of the composite material molded body mentioned above, and is provided in a lower mold steel corresponding to the design shape, thickness and area of the composite material molded body.

그리고, 상기 상부 다이(21)는 하부 다이(11)에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 상기 상부 다이(21)는 구동수단(23)의 구동으로 슬라이더(도면에 도시되지 않음)를 통하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 여기서, 상기 구동수단(23)은 공압 또는 유압에 의해 상하 방향으로 전진 및 후진 작동하는 공지 기술의 구동 실린더를 포함할 수 있다.In addition, the upper die 21 is provided to be movable in a vertical direction with respect to the lower die 11. The upper die 21 is installed to be reciprocally moved in the vertical direction through a slider (not shown in the drawing) by driving the driving means 23. Here, the driving means 23 may include a known technology driving cylinder that moves forward and backward in the vertical direction by pneumatic or hydraulic pressure.

상기 상부 다이(21)는 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13)에 놓인 복합소재 성형 대상체(1)들을 프레싱 하는 상부 성형 면(25)을 하부 면에 형성하고 있다. 상기 상부 성형 면(25)은 위에서 언급한 바 있는 복합소재 성형체의 설정된 상부 형상에 대응하는 형상으로서, 복합소재 성형체의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 상형 스틸로 구비된다.The upper die 21 has an upper molding surface 25 for pressing the composite material molding objects 1 placed on the lower molding surface 13 of the lower die 11 on the lower surface. The upper molding surface 25 is a shape corresponding to the set upper shape of the composite material molded body mentioned above, and is provided with a steel upper shape corresponding to the design shape, thickness and area of the composite material molded body.

본 발명의 실시 예에서, 상기 용융 소스 주입유닛(30)은 금형(10)의 서로 합형된 하부 다이(11)와 상부 다이(21) 사이에서 복합소재 성형 대상체(1)들의 서로 연결된 프리 홀(3)로 복합소재 성분의 용융 소스를 주입하기 위한 것이다.In an embodiment of the present invention, the melting source injection unit 30 is a free hole connected to each other of the composite material molding objects 1 between the lower die 11 and the upper die 21 combined with each other of the mold 10 It is to inject the melting source of the composite material component into 3).

이러한 용융 소스 주입유닛(30)은 금형(10)의 상부 다이(21)에 구성되는 바, 인젝션 실린더(31), 인젝션 피스톤(41), 및 인젝션 구동부(51)를 포함하고 있다.The melting source injection unit 30 is configured in the upper die 21 of the mold 10 and includes an injection cylinder 31, an injection piston 41, and an injection drive 51.

상기 인젝션 실린더(31)는 상부 다이(21)의 상부 면에서 상부 성형 면(25)으로 관통하는 실린더 공간(33)을 지니며 그 상부 다이(21)에 상하 방향으로 삽입 고정된다.The injection cylinder 31 has a cylinder space 33 penetrating from the upper surface of the upper die 21 to the upper molding surface 25 and is inserted and fixed to the upper die 21 in the vertical direction.

상기 인젝션 실린더(31)는 상단 및 하단이 개방된 원통 형상의 실린더로 구비되며, 상부 다이(21)의 상부 면에서 상부 성형 면(25)으로 관통하는 장착 홀(27)에 삽입 고정된다.The injection cylinder 31 is provided as a cylindrical cylinder with open upper and lower ends, and is inserted and fixed in a mounting hole 27 penetrating from the upper surface of the upper die 21 to the upper molding surface 25.

더 나아가, 상기 인젝션 실린더(31)의 상단에는 실린더 플랜지(35)를 형성하고 있다. 상기 실린더 플랜지(35)는 인젝션 실린더(31)의 상단에서 가장자리 외측으로 연장되게 형성된다.Furthermore, a cylinder flange 35 is formed on the upper end of the injection cylinder 31. The cylinder flange 35 is formed to extend outward from the upper edge of the injection cylinder 31.

상기 인젝션 피스톤(41)은 인젝션 실린더(31)에 실린더 공간(33)을 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 인젝션 피스톤(41)은 피스톤 로드(43)와 피스톤 헤드(45)를 포함하고 있다.The injection piston 41 is installed to be movable in the vertical direction through the cylinder space 33 in the injection cylinder 31. The injection piston 41 includes a piston rod 43 and a piston head 45.

상기 피스톤 로드(43)는 하단을 통해 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)에 끼워진다. 상기 피스톤 로드(43)의 하 단부에는 피스톤 링과 같은 공지 기술의 실링수단이 구비될 수 있다.The piston rod 43 is fitted into the cylinder space 33 of the injection cylinder 31 through the lower end. A sealing means of a known technology such as a piston ring may be provided at the lower end of the piston rod 43.

상기한 피스톤 로드(43)는 실링수단을 통해 인젝션 실린더(31)의 내주 면에 밀착되면서 상하 방향으로 이동될 수 있다. 상기 실링수단은 피스톤 로드(43)의 하 단부 외주 면과 인젝션 실린더(31)의 내주 면 사이를 실링하는 기능을 하게 된다.The piston rod 43 may be moved in the vertical direction while being in close contact with the inner circumferential surface of the injection cylinder 31 through the sealing means. The sealing means functions to seal between the outer peripheral surface of the lower end of the piston rod 43 and the inner peripheral surface of the injection cylinder 31.

상기 피스톤 헤드(45)는 피스톤 로드(43)의 상단에 구비된다. 상기 피스톤 헤드(45)는 인젝션 실린더(31)의 실린더 플랜지(35)에 대응하는 외경으로서 피스톤 로드(43)의 상단에 일체로 형성된다.The piston head 45 is provided on the upper end of the piston rod 43. The piston head 45 has an outer diameter corresponding to the cylinder flange 35 of the injection cylinder 31 and is integrally formed on the upper end of the piston rod 43.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 용융 소스 주입유닛(30)은 인젝션 실린더(31)와 인젝션 피스톤(41) 사이에 설치되는 코일 스프링(49)을 더 포함하고 있다.Furthermore, the melting source injection unit 30 according to an embodiment of the present invention further includes a coil spring 49 installed between the injection cylinder 31 and the injection piston 41.

상기 코일 스프링(49)은 공지 기술의 압축 코일 스프링으로 구비되는 바, 인젝션 실린더(31)와 인젝션 피스톤(41) 사이에서 그 인젝션 피스톤(41)의 피스톤 로드(43)에 축 방향으로 끼워진다.The coil spring 49 is provided with a compression coil spring of a known technology, and is fitted in the axial direction to the piston rod 43 of the injection piston 41 between the injection cylinder 31 and the injection piston 41.

그리고, 상기 인젝션 구동부(51)는 상부 다이(21)의 상부 면에 고정되게 설치되며, 인젝션 피스톤(41)과 연결된다. 상기 인젝션 구동부(51)는 인젝션 피스톤(41)의 피스톤 헤드(45)와 연결되는 작동 로드(53)를 가진 구동 실린더(55)를 포함한다.In addition, the injection driving unit 51 is fixedly installed on the upper surface of the upper die 21 and is connected to the injection piston 41. The injection driving part 51 includes a driving cylinder 55 having an actuating rod 53 connected to the piston head 45 of the injection piston 41.

이러한 구동 실린더(55)는 공압 또는 유압에 의해 작동 로드(53)를 상하 방향으로 전후진 이동시키는 공지 기술의 작동 실린더로 구비될 수 있다.The drive cylinder 55 may be provided with a known art operating cylinder that moves the actuating rod 53 back and forth in the vertical direction by pneumatic or hydraulic pressure.

본 발명의 실시 예에서, 상기 용융 소스 공급유닛(70)은 위에서 언급한 바 있는 복합소재 성분의 용융 소스를 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)으로 공급하기 위한 것이다.In an embodiment of the present invention, the melting source supply unit 70 is for supplying the above-mentioned melting source of the composite material component to the cylinder space 33 of the injection cylinder 31.

여기서, 상기 용융 소스 공급유닛(70)은 트리밍 공정에서 복합소재의 판재 가장자리 부분을 트리밍 가공하는 때 형성되는 스트랩, 또는 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄한 파우더를 용융 소스로 용융시키며, 그 용융 소스를 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)으로 공급할 수 있다.Here, the melting source supply unit 70 melts the strap formed when the edge portion of the composite material is trimmed in the trimming process, or the powder obtained by pulverizing the used composite material into fine particles with a melting source. The source can be supplied to the cylinder space 33 of the injection cylinder 31.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치에 적용되는 용융 소스 공급유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a schematic view showing a melting source supply unit applied to the bonding apparatus of a composite material according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 용융 소스 공급유닛(70)은 인젝션 실린더(31)의 상 단부를 통해 실린더 공간(33)과 연결되게 구성될 수 있다. 이러한 용융 소스 공급유닛(70)은 소재 분쇄부(71), 미립자 용융부(73), 용융 소스 공급라인(75), 그리고 용융 소스 가압부(77)를 포함하고 있다.1 and 2, the melting source supply unit 70 according to an embodiment of the present invention may be configured to be connected to the cylinder space 33 through an upper end of the injection cylinder 31. The melting source supply unit 70 includes a material crushing unit 71, a fine particle melting unit 73, a melting source supply line 75, and a melting source pressing unit 77.

상기 소재 분쇄부(71)는 위에서 언급한 바 있는 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄할 수 있다. 상기 소재 분쇄부(71)는 호퍼(72)를 통해 투입된 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄하기 위한 공지 기술의 분쇄 기구(74)를 포함할 수 있다.The material pulverization unit 71 may pulverize the strap of the composite material plate mentioned above, and the used composite material plate into fine particles. The material pulverization unit 71 may include a strap of a composite material sheet input through the hopper 72, and a pulverization mechanism 74 of a known technology for pulverizing the used composite material sheet into fine particles.

상기 미립자 용융부(73)는 소재 분쇄부(71)와 연결되게 구비된다. 상기 미립자 용융부(73)는 설정된 온도의 열을 발생시키며, 소재 분쇄부(71)로부터 제공된 미립자를 그 열로서 용융 소스로 용융시킬 수 있다.The particulate melting part 73 is provided to be connected to the material pulverizing part 71. The fine particle melting unit 73 generates heat of a set temperature, and the fine particles provided from the material pulverizing unit 71 can be melted with a melting source as the heat.

예를 들면, 상기 미립자 용융부(73)는 전원을 인가 받아 미립자를 유도 가열하며 용융시키는 유도 가열로(76)를 포함할 수 있다. 상기 유도 가열로(76)는 도면에 도시되지 않은 유도 가열 코일로 교류 전원을 인가하면, 와전류 손실과 히스테리시스 손실 등에 의하여 열이 발생되는 것이다.For example, the particle melting unit 73 may include an induction heating furnace 76 for induction heating and melting the particles by receiving power. The induction heating furnace 76 generates heat due to eddy current loss and hysteresis loss when AC power is applied to an induction heating coil not shown in the drawing.

이러한 유도 가열로(76)의 구성은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 유도 가열로의 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the configuration of the induction heating furnace 76 is made of an induction heating furnace of a known technique well known in the art, a more detailed description of the configuration will be omitted herein.

상기 용융 소스 공급라인(75)은 미립자 용융부(73)에서 용융된 용융 소스를 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)으로 공급하기 위한 관로로서, 그 인젝션 실린더(31)의 상 단부를 통해 실린더 공간(33)과 미립자 용융부(73)를 연결한다.The melting source supply line 75 is a conduit for supplying the molten source melted in the particulate melting unit 73 to the cylinder space 33 of the injection cylinder 31, through the upper end of the injection cylinder 31. The cylinder space 33 and the fine particle melting part 73 are connected.

그리고, 상기 용융 소스 가압부(77)는 미립자 용융부(73)에서 용융된 용융 소스를 용융 소스 공급라인(75)으로 이송하기 위한 것으로서, 그 미립자 용융부(73)에 설치된다.Further, the melting source pressing unit 77 is for transferring the molten source melted in the fine particle melting unit 73 to the melting source supply line 75 and is installed in the fine particle melting unit 73.

예를 들면, 상기 용융 소스 가압부(77)는 미립자 용융부(73)에서 전진 이동하며, 용융 소스를 가압/이송하는 작동 로드 타입으로 구비될 수 있고, 미립자 용융부(73)에서 회전하며 그 용융 소스를 가압/이송하는 이송 스크류 타입으로 구비될 수도 있다.For example, the melting source pressing unit 77 moves forward in the particulate melting unit 73, and may be provided as an operating rod type that pressurizes/transfers the melting source, and rotates in the particulate melting unit 73 and It may be provided with a transfer screw type to pressurize/transfer the melting source.

한편, 상기에서와 같은 금형(10)은 하부 다이(11) 및 상부 다이(21)를 통해 복합소재 성형 대상체(1)들을 설정된 형상의 복합소재 성형체로 성형할 수 있다.Meanwhile, in the mold 10 as described above, the composite material molding objects 1 may be molded into a composite material molded body having a set shape through the lower die 11 and the upper die 21.

그리고, 상기 금형(10)은 복합소재 성형 대상체(1)들의 성형과 동시에, 용융 소스 공급유닛(70)을 통해 공급되는 용융 소스를 용융 소스 주입유닛(30)을 통해 복합소재 성형 대상체(1)들의 프리 홀(3)로 주입하며, 그 용융 소스로서 프리 홀(3)을 통해 복합소재 성형 대상체(1)들을 접합하기 위한 접합부를 성형할 수 있다.And, the mold 10 is a composite material molding object 1 through the melting source injection unit 30 at the same time as the molding of the composite material molding object 1, the melting source supplied through the melting source supply unit 70 It is injected into the free hole 3 of the field, and a joint for joining the composite material molding objects 1 may be formed through the free hole 3 as a melting source thereof.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 의한 상기 접합부 성형 그루브(80)는 용융 소스 주입유닛(30)의 인젝션 실린더(31)를 통해 프리 홀(3)들로 주입된 용융 소스로서 복합소재 성형체들을 접합하기 위한 접합부를 성형할 수 있다.To this end, the joint forming groove 80 according to an embodiment of the present invention is a melting source injected into the free holes 3 through the injection cylinder 31 of the melting source injection unit 30 to join the composite molded bodies. The joint for can be molded.

상기 접합부 성형 그루브(80)는 복합소재 성형 대상체(1)들의 서로 연결된 프리 홀(3)들을 사이에 두고 상부 다이(21)의 상부 성형 면(25) 및 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13)에 구비되며, 그 프리 홀(3)들을 통해 인젝션 실린더(31)의 하단과 연결된다.The joint forming groove 80 has an upper forming surface 25 of the upper die 21 and a lower forming surface of the lower die 11 with the free holes 3 connected to each other of the composite material forming object 1 interposed therebetween. 13) and connected to the lower end of the injection cylinder 31 through the free holes 3.

이러한 접합부 성형 그루브(80)는 제1 접합부 성형 홈(81) 및 제2 접합부 성형 홈(82)을 포함한다. 상기 제1 접합부 성형 홈(81)은 상부 다이(21)의 상부 성형 면(25)에 인젝션 실린더(31)의 하단을 내측에 두고 프리 홀(3)보다 더 큰 단면적으로 형성된다. 상기 제1 접합부 성형 홈(81)은 상부 다이(21)의 상부 성형 면(25)에서 상측 방향으로 형성된 요홈으로 구비된다.The joint forming groove 80 includes a first joint forming groove 81 and a second joint forming groove 82. The first joint forming groove 81 is formed with a larger cross-sectional area than the free hole 3 with the lower end of the injection cylinder 31 inside the upper forming surface 25 of the upper die 21. The first joint forming groove 81 is provided as a groove formed upward from the upper forming surface 25 of the upper die 21.

그리고, 상기 제2 접합부 성형 홈(82)은 제1 접합부 성형 홈(81)에 대응하여 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13)에 프리 홀(3)보다 더 큰 단면적으로 형성된다. 상기 제2 접합부 성형 홈(82)은 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13)에서 하측 방향으로 형성된 요홈으로 구비된다.In addition, the second joint forming groove 82 is formed in a larger cross-sectional area than the free hole 3 in the lower forming surface 13 of the lower die 11 corresponding to the first joint forming groove 81. The second joint forming groove 82 is provided as a groove formed downward from the lower forming surface 13 of the lower die 11.

한편, 상기한 바와 같은 금형(10)에서 상부 다이(21)에는 용융 소스 주입유닛(30)의 인젝션 실린더(31)로 열을 인가하는 히팅 카트리지(HC)가 설치된다.Meanwhile, in the mold 10 as described above, a heating cartridge HC for applying heat to the injection cylinder 31 of the melting source injection unit 30 is installed on the upper die 21.

상기 히팅 카트리지(HC)는 인젝션 실린더(31)로 공급된 용융 소스가 경화되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이러한 히팅 카트리지(HC)는 전원을 인가 받아 열을 발생시키는 공지 기술의 히팅유닛 구비되며. 상부 다이(21)에서 인젝션 실린더(31)의 주위에 복수 개로 삽입 설치된다.The heating cartridge HC is for preventing the melting source supplied to the injection cylinder 31 from being hardened. This heating cartridge (HC) is provided with a heating unit of a known technology that generates heat by receiving power. In the upper die 21, a plurality of insertions are installed around the injection cylinder 31.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 접합 장치(100)의 작동 및 그 복합소재 접합 장치(100)를 이용한 복합소재의 접합 방법을 앞서 개시한 도면 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the composite material bonding device 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above and a method of bonding a composite material using the composite material bonding device 100 are described with reference to the previously disclosed drawings and the accompanying drawings. It will be described in detail.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 접합 장치의 작동 및 그 복합소재 접합 장치를 이용한 복합소재의 접합 과정을 도시한 도면이다.3 to 6 are views showing an operation of a composite material bonding device according to an embodiment of the present invention and a bonding process of a composite material using the composite material bonding device.

도 3을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 적어도 하나의 프리 홀(3)이 형성된 복합소재 성형 대상체(1)들을 제공한다. 여기서, 금형(10)의 상부 다이(21)는 구동수단(23)의 구동으로서 하부 다이(11)에 대해 상측 방향으로 이동된 상태에 있다. Referring to FIG. 3, first, in an embodiment of the present invention, objects 1 of a composite material formed with at least one free hole 3 are provided. Here, the upper die 21 of the mold 10 is in a state of being moved upward with respect to the lower die 11 as the driving means 23 is driven.

그리고, 용융 소스 주입유닛(30)의 인젝션 피스톤(41)은 인젝션 구동부(51)의 구동 및/또는 코일 스프링(49)의 탄성력으로서 후진 이동된 상태에 있다. 상기 인젝션 피스톤(41)은 구동 실린더(55)의 작동 로드(53)에 연결된 상태로, 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)을 통해 상측 방향으로 이동된 상태에 있다.In addition, the injection piston 41 of the melt source injection unit 30 is in a state of being moved backward as the driving of the injection driving unit 51 and/or the elastic force of the coil spring 49. The injection piston 41 is connected to the actuating rod 53 of the driving cylinder 55 and is moved upward through the cylinder space 33 of the injection cylinder 31.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 서로 겹쳐진 복수 매의 복합소재 성형 대상체(1)들을 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13) 상에 로딩한다.In this state, in the embodiment of the present invention, a plurality of composite material molding objects 1 overlapping each other are loaded on the lower molding surface 13 of the lower die 11.

이때, 상기 복합소재 성형 대상체(1)들의 프리 홀(3)은 상하 방향으로 연결된 상태에 있으며, 하부 다이(11) 및 상부 다이(21) 사이에서, 그 상부 다이(21)의 제1 접합부 성형 홈(81)과 하부 다이(11)의 제2 접합부 성형 홈(82) 사이에 위치하고 있다.At this time, the free hole 3 of the composite material molding object 1 is in a state in which it is connected in the vertical direction, and between the lower die 11 and the upper die 21, the first joint of the upper die 21 is formed. It is located between the groove 81 and the second joint forming groove 82 of the lower die 11.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 다이(21)를 구동수단(23)의 구동으로서 하부 다이(11) 측으로 하향 이동시킨다.In this state, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the upper die 21 is moved downward toward the lower die 11 by driving the driving means 23.

그러면, 본 발명의 실시 예에서는 상기 하부 다이(11)와 상부 다이(21)가 서로 합형되면서 그 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13) 및 상부 다이(21)의 상부 성형 면(25)을 통해 복합소재 성형 대상체(1)들을 설정된 형상의 복합소재 성형체(5)로 프레스 성형한다.Then, in the embodiment of the present invention, the lower die 11 and the upper die 21 are combined with each other, and the lower forming surface 13 of the lower die 11 and the upper forming surface 25 of the upper die 21 are combined. Through the press molding of the composite material molding object (1) into the composite material molded body (5) of a set shape.

이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 소재 분쇄부(71)의 호퍼(72)로 투입하며, 그 투입 물을 분쇄 기구(74)를 통해 파우더 형태의 미립자로 분쇄한다.In this process, in the embodiment of the present invention, the strap of the composite material plate and the used composite material plate are put into the hopper 72 of the material crushing unit 71, and the input is powdered through the crushing mechanism 74. It is crushed into fine particles in the form of.

그러면, 상기 미립자는 미립자 용융부(73)로 제공되는데, 그 미립자 용융부(73)의 유도 가열로(76)는 교류 전류를 인가 받아 미립자를 유도 가열하며, 그 미립자를 용융 소스(S)로 용융시킨다.Then, the fine particles are provided to the fine particles melting unit 73, the induction heating furnace 76 of the fine particles melting unit 73 induction heating the fine particles by applying an alternating current, and converting the fine particles to the melting source (S). Melt.

이 후, 본 발명의 실시 예에서는 미립자 용융부(73)에서 용융된 용융 소스(S)를 용융 소스 가압부(77)를 통해 가압하며, 그 용융 소스(S)를 용융 소스 공급라인(75)을 통하여 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)으로 공급한다.Thereafter, in the embodiment of the present invention, the melting source S melted in the particulate melting unit 73 is pressed through the melting source pressing unit 77, and the melting source S is supplied to the melting source supply line 75. It is supplied to the cylinder space 33 of the injection cylinder 31 through.

이 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 히팅 카트리지(HC)를 통해 인젝션 실린더(31)로 열을 인가한다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 상기 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)으로 공급된 용융 소스가 경화되는 것을 방지할 수 있다. In this process, in the embodiment of the present invention, heat is applied to the injection cylinder 31 through the heating cartridge HC. Accordingly, in an embodiment of the present invention, it is possible to prevent the melting source supplied to the cylinder space 33 of the injection cylinder 31 from being hardened.

상기에서와 같이 용융 소스(S)를 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)으로 공급한 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 인젝션 구동부(51)의 구동으로서 작동 로드(53)를 하측 방향으로 전진 이동시키며, 그 작동 로드(53)를 통해 인젝션 피스톤(41)의 피스톤 헤드(45)를 가압한다. 이때, 상기 인젝션 구동부(51)는 구동 실린더(55)에 유체(공압 또는 유압)의 압력을 인가하며, 작동 로드(53)를 하측 방향으로 전진 이동시킬 수 있다.In the state in which the melting source (S) is supplied to the cylinder space 33 of the injection cylinder 31 as described above, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, it operates as the drive of the injection drive unit 51 The rod 53 is moved forward in the downward direction, and the piston head 45 of the injection piston 41 is pressed through the actuating rod 53. In this case, the injection driving unit 51 may apply a pressure of a fluid (pneumatic or hydraulic) to the driving cylinder 55 and move the actuating rod 53 forward in a downward direction.

이에 따라, 상기 인젝션 피스톤(41)의 피스톤 로드(43)는 인젝션 실린더(31)의 실린더 공간(33)을 통해 하측 방향으로 이동하게 되는데, 인젝션 실린더(31)의 실린더 플랜지(35)와 피스톤 헤드(45) 사이의 코일 스프링(49)을 압축하며 하측 방향으로 이동하게 된다.Accordingly, the piston rod 43 of the injection piston 41 moves downward through the cylinder space 33 of the injection cylinder 31, the cylinder flange 35 and the piston head of the injection cylinder 31 The coil spring 49 between the 45 is compressed and moves in the downward direction.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 실린더 공간(33) 내의 용융 소스(S)를 피스톤 로드(43)를 통해 가압하며, 복합소재 성형 대상체(1)들 또는 복합소재 성형체(5)들의 프리 홀(3)을 통하여 하부 다이(11) 및 상부 다이(21)의 접합부 성형 그루브(80)로 용융 소스(S)를 주입한다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the melting source S in the cylinder space 33 is pressed through the piston rod 43, and the free holes ( The melting source S is injected into the joint forming groove 80 of the lower die 11 and the upper die 21 through 3).

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 용융 소스(S)를 상부 다이(21)의 상부 성형 면(25)에서 제1 접합부 성형 홈(81)으로 주입하며, 프리 홀(3)을 통하여 하부 다이(11)의 하부 성형 면(13)에서 제2 접합부 성형 홈(82)으로 주입한다.Here, in an embodiment of the present invention, the melting source (S) is injected from the upper forming surface 25 of the upper die 21 into the first joint forming groove 81, and the lower die ( It is injected into the second joint forming groove 82 from the lower forming surface 13 of 11).

이 후, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 프리 홀(3)을 통하여 제1 접합부 성형 홈(81) 및 제2 접합부 성형 홈(82)으로 주입된 용융 소스(S)를 경화(예를 들면, 냉각)시킨다.Thereafter, in the embodiment of the present invention, the melting source S injected into the first joint forming groove 81 and the second joint forming groove 82 through the free hole 3 is cured (for example, , Cool).

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같이 구동수단(23)의 구동으로서 상부 다이(21)를 하부 다이(11)에 대해 상측 방향으로 이동시킨다.Then, in the embodiment of the present invention, the upper die 21 is moved upward relative to the lower die 11 by driving the driving means 23 as shown in FIG. 6.

이러는 과정에, 상기 인젝션 구동부(51)의 구동 실린더(55)에 작용하는 유체의 압력을 제거하게 되면, 인젝션 피스톤(41)은 코일 스프링(49)의 탄성력에 의하여 구동 실린더(55)의 작동 로드(53)를 통해 상측 방향(원래의 위치)으로 이동하게 된다.In this process, when the pressure of the fluid acting on the driving cylinder 55 of the injection driving unit 51 is removed, the injection piston 41 is applied to the operating rod of the driving cylinder 55 by the elastic force of the coil spring 49. It moves in the upward direction (original position) through (53).

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 상기에서와 같이 프리 홀(3)을 통하여 접합부 성형 그루브(80)의 제1 접합부 성형 홈(81) 및 제2 접합부 성형 홈(82)으로 주입된 용융 소스(S)를 경화시킴에 따라, 복합소재 성형체(5)들을 동종 소재(복합소재 성분)로서 접합하는 접합부(90)를 성형할 수 있게 된다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the melting source (S) injected into the first joint forming groove 81 and the second joint forming groove 82 of the joint forming groove 80 through the free hole 3 as described above. ), it is possible to form the joint portion 90 for joining the composite material molded bodies 5 as a homogeneous material (composite material component).

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 복합소재 성형체(5)들이 접합부(90)에 의해 일체로 접합된 복합소재 판재(7)를 제조할 수 있게 된다.Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to manufacture the composite material plate 7 in which the composite material molded bodies 5 are integrally bonded by the joint portion 90.

여기서, 상기 복합소재 판재(7)의 접합부(90)는 제1 접합부 성형 홈(81)을 통해 성형되면서 상측의 복합소재 성형체(5)를 지지하는 상측 지지 단(91), 제2 접합부 성형 홈(82)을 통해 성형되면서 하측의 복합소재 성형체(5)를 지지하는 하측 지지 단(93), 그리고 프리 홀(3)을 통해 상측 지지 단(91)과 하측 지지 단(93)을 연결하는 섕크(95)를 일체로 형성하고 있다.Here, the joint 90 of the composite plate 7 is formed through the first joint forming groove 81 and the upper support end 91 supporting the upper composite molded body 5, and the second joint forming groove A shank that connects the upper support end 91 and the lower support end 93 through a free hole 3 and a lower support end 93 that supports the lower composite material molded body 5 while being molded through 82 (95) is formed integrally.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재의 접합 장치(100) 및 방법에 의하면, 트리밍 가공 공정에서 발생된 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 재 사용하여 복합소재 성형체(5)를 접합하는 동종 소재(복합소재 성분)의 접합부(90)를 성형할 수 있다.According to the apparatus 100 and method for bonding a composite material according to an embodiment of the present invention as described so far, the strap of the composite material plate generated in the trimming process, and the composite material molded body by reusing the used composite material plate (5) It is possible to form the joint portion 90 of the same material (composite material component) to be joined.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 가열분해, 유동상식 소각, 화학 분해 등과 같은 복합소재의 리사이클 공정을 삭제할 수 있기 때문에, 각종 설비 투자비 및 사이클 타임을 줄일 수 있으며, 재료비 절감 및 공정 축소를 도모할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, since the recycling process of composite materials such as thermal decomposition, fluidized bed incineration, chemical decomposition, etc. can be eliminated, various equipment investment costs and cycle times can be reduced, and material cost reduction and process reduction can be achieved have.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 성형 대상체(1)들을 설정된 형상의 복합소재 성형체(5)들로 성형함과 동시에 그 복합소재 성형체(5)들을 동종 소재의 접합부(90)를 통해 접합함에 따라, 복합소재 판재(7)를 제조하는 전체적인 공정을 단축시킬 수 있으며, 공정 설비의 투자비를 절감할 수 있고, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the composite material molded objects 1 are molded into the composite material molded bodies 5 of a set shape, and the composite molded bodies 5 are joined through the joint 90 of the same material. Accordingly, the overall process of manufacturing the composite plate 7 can be shortened, the investment cost of process equipment can be reduced, and productivity can be further improved.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 성형체(5)들을 동종 소재의 접합부(90)로서 접합한 복합소재 판재(7)를 제조할 수 있으므로, 리벳을 사용하여 복합소재 성형체(5)들을 접합하는 종래 기술과 달리, 접합 부위에 대한 수밀 성능 및 접합 강도를 증대시킬 수 있으며, 접합 부위에서의 갈바닉 부식(전위차 부식)을 최소화 할 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, since the composite material plate 7 can be manufactured by joining the composite material molded body 5 as the junction 90 of the same material, the composite material molded body 5 is joined using rivets. Unlike conventional techniques, it is possible to increase watertight performance and bonding strength for a bonding site, and minimize galvanic corrosion (potential difference corrosion) at a bonding site.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the technical idea of the present invention within the scope of the same technical idea, components It will be possible to easily propose another embodiment by adding, changing, deleting, adding, etc., but it will be said that this is also within the scope of the present invention.

1: 복합소재 성형 대상체 3: 프리 홀
5: 복합소재 성형체 7: 복합소재 판재
10: 금형 11: 하부 다이
13: 하부 성형 면 21: 상부 다이
23: 구동수단 25: 상부 성형 면
27: 장착 홀 30: 용융 소스 주입유닛
31: 인젝션 실린더 33: 실린더 공간
35: 실린더 플랜지 41: 인젝션 피스톤
43: 피스톤 로드 45: 피스톤 헤드
49: 코일 스프링 51: 인젝션 구동부
53: 작동 로드 55: 구동 실린더
70: 용융 소스 공급유닛 71: 소재 분쇄부
72: 호퍼 73: 미립자 용융부
74: 분쇄 기구 75: 용융 소스 공급라인
76: 유도 가열로 77: 용융 소스 가압부
80: 접합부 성형 그루브 81: 제1 접합부 성형 홈
82: 제2 접합부 성형 홈 90: 접합부
91: 상측 지지 단 93: 하측 지지 단
95: 섕크 BF: 베이스 프레임
HC: 히팅 카트리지 S: 용융 소스
100: 복합소재 접합 장치1: Composite material molding object 3: Free hole
5: Composite material molded body 7: Composite material plate
10: mold 11: lower die
13: lower molding surface 21: upper die
23: drive means 25: upper molding surface
27: mounting hole 30: melting source injection unit
31: injection cylinder 33: cylinder space
35: cylinder flange 41: injection piston
43: piston rod 45: piston head
49: coil spring 51: injection drive
53: working rod 55: driving cylinder
70: melting source supply unit 71: material grinding unit
72: hopper 73: fine particle melting part
74: grinding mechanism 75: melting source supply line
76: induction heating furnace 77: melting source pressurization unit
80: joint forming groove 81: first joint forming groove
82: second joint forming groove 90: joint
91: upper support stage 93: lower support stage
95: shank BF: base frame
HC: heating cartridge S: melting source
100: composite material bonding device

Claims (19)

삭제delete 삭제delete 적어도 하나의 프리 홀을 가진 복수 매의 복합소재 성형 대상체들을 설정된 형상으로 성형하며, 상기 복합소재 성형 대상체들을 동종 소재로 접합하기 위한 복합소재의 접합 장치로서,
상기 복합소재 성형 대상체들을 지지하는 하부 성형 면을 상부 면에 형성하는 하부 다이;
하부 면에 형성되는 상부 성형 면을 가지며 상기 하부 다이에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이;
상기 상부 다이의 상부 면에서 상부 성형 면으로 관통하는 실린더 공간을 지니며 상기 상부 다이에 상하 방향으로 삽입 고정되는 인젝션 실린더;
상기 인젝션 실린더에 상기 실린더 공간을 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 하는 인젝션 피스톤;
상기 상부 다이의 상부 면에 고정되며, 상기 인젝션 피스톤과 연결되는 인젝션 구동부;
상기 인젝션 실린더의 상 단부를 통해 상기 실린더 공간과 연결되게 구비되며, 복합소재 성분의 용융 소스를 상기 실린더 공간으로 공급하는 용융 소스 공급유닛; 및
상기 복합소재 성형 대상체들의 서로 연결된 프리 홀들을 사이에 두고 상기 상부 다이의 상부 성형 면 및 상기 하부 다이의 하부 성형 면에 구비되며, 상기 프리 홀들을 통해 상기 인젝션 실린더의 하단과 연결되는 접합부 성형 그루브;를 포함하고,
상기 용융 소스 공급유닛은, 복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄하는 소재 분쇄부와, 상기 소재 분쇄부와 연결되며, 설정된 온도의 열을 발생시키고, 상기 소재 분쇄부로부터 제공받은 미립자를 상기 용융 소스로 용융시키는 미립자 용융부와, 상기 인젝션 실린더의 상 단부를 통해 상기 실린더 공간과 상기 미립자 용융부를 연결하는 용융 소스 공급라인과, 상기 미립자 용융부에 설치되며, 상기 용융 소스를 상기 용융 소스 공급라인으로 이송하는 용융 소스 가압부를 포함하는 복합소재의 접합 장치.A composite material bonding apparatus for molding a plurality of composite material molding objects having at least one free hole into a set shape, and bonding the composite material molding objects with the same material,
A lower die forming a lower molding surface supporting the composite material molding objects on an upper surface;
An upper die having an upper forming surface formed on a lower surface and installed to be movable in a vertical direction with respect to the lower die;
An injection cylinder having a cylinder space penetrating from an upper surface of the upper die to an upper molding surface and inserted and fixed to the upper die in a vertical direction;
An injection piston installed in the injection cylinder so as to be movable in a vertical direction through the cylinder space;
An injection driver fixed to an upper surface of the upper die and connected to the injection piston;
A melting source supply unit provided to be connected to the cylinder space through an upper end of the injection cylinder and supplying a melting source of a composite material component to the cylinder space; And
A joint forming groove provided on an upper forming surface of the upper die and a lower forming surface of the lower die with free holes connected to each other of the composite material forming objects therebetween, and connected to a lower end of the injection cylinder through the free holes; Including,
The melting source supply unit includes a strap of a composite material plate, and a material crushing unit for pulverizing the used composite material into fine particles, and connected to the material crushing unit, generating heat at a set temperature, and from the material crushing unit. A particle melting unit for melting the provided particles with the melting source, a melting source supply line connecting the cylinder space and the particle melting unit through an upper end of the injection cylinder, and installed in the particle melting unit, and the melting source A bonding apparatus of a composite material comprising a melting source pressing unit for transferring the melting source to the melting source supply line. 제3 항에 있어서,
상기 인젝션 실린더는,
상단에 실린더 플랜지를 형성하며, 상기 상부 다이에서 상하 방향으로 관통된 장착 홀에 삽입 고정되는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
The injection cylinder,
A bonding device of a composite material that forms a cylinder flange at the top and is inserted and fixed into a mounting hole penetrating in the vertical direction from the upper die. 제4 항에 있어서,
상기 인젝션 피스톤은,
하단을 통해 상기 인젝션 실린더의 실린더 공간에 끼워지는 피스톤 로드와,
상기 피스톤 로드의 상단에 일체로 형성되는 피스톤 헤드
를 포함하는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 4,
The injection piston,
A piston rod fitted into the cylinder space of the injection cylinder through the lower end,
Piston head integrally formed on the upper end of the piston rod
Bonding device of a composite material comprising a. 제5 항에 있어서,
상기 피스톤 로드에는
상기 실린더 플랜지와 상기 피스톤 헤드 사이에서 코일 스프링이 끼워지는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 5,
In the piston rod
A composite material bonding device in which a coil spring is fitted between the cylinder flange and the piston head. 제3 항에 있어서,
상기 인젝션 구동부는,
상기 인젝션 피스톤과 연결되는 작동 로드를 가진 구동 실린더를 포함하는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
The injection driving unit,
Composite material bonding device comprising a drive cylinder having an actuating rod connected to the injection piston. 제3 항에 있어서,
상기 용융 소스 공급유닛은,
복합소재 판재의 스트랩, 및 사용된 복합소재 판재를 미립자로 분쇄한 파우더를 상기 용융 소스로 용융시키며, 상기 용융 소스를 상기 인젝션 실린더로 공급하는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
The melting source supply unit,
A composite material bonding device for melting the strap of the composite material plate and the powder obtained by pulverizing the used composite material into fine particles with the melting source, and supplying the melting source to the injection cylinder. 삭제delete 제3 항에 있어서,
상기 미립자 용융부는,
전원을 인가 받아 상기 미립자를 유도 가열하는 유도 가열로를 포함하는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
The particulate melting part,
Composite material bonding apparatus comprising an induction heating furnace for induction heating the fine particles by receiving power. 제3 항에 있어서,
상기 접합부 성형 그루브는,
상기 하부 다이 및 상부 다이를 통하여 상기 복합소재 성형 대상체로부터 설정된 형상으로 성형된 복합소재 성형체들을 상기 인젝션 실린더에서 상기 프리 홀을 통해 주입된 상기 용융 소스로서 접합하기 위한 접합부를 성형하는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
The joint forming groove,
A composite material bonding device for forming a joint for joining the composite material molded bodies formed into a shape set from the composite material molding object through the lower die and the upper die as the melting source injected through the free hole in the injection cylinder . 제3 항에 있어서,
상기 접합부 성형 그루브는,
상기 상부 다이의 상부 성형 면에 상기 인젝션 실린더의 하단을 내측에 두고 상기 프리 홀보다 더 큰 단면적으로 형성되는 제1 접합부 성형 홈과,
상기 제1 접합부 성형 홈에 대응하여 상기 하부 다이의 하부 성형 면에 상기 프리 홀보다 더 큰 단면적으로 형성되는 제2 접합부 성형 홈
을 포함하는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
The joint forming groove,
A first joint forming groove formed on an upper forming surface of the upper die with a lower end of the injection cylinder inside and having a larger cross-sectional area than the free hole,
A second joint forming groove formed in a larger cross-sectional area than the free hole in the lower forming surface of the lower die corresponding to the first joint forming groove
Bonding device of a composite material comprising a. 제3 항에 있어서,
상기 상부 다이에는,
상기 인젝션 실린더로 열을 인가하는 히팅 카트리지가 설치되는 복합소재의 접합 장치.The method of claim 3,
In the upper die,
A composite material bonding device in which a heating cartridge for applying heat to the injection cylinder is installed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100268595B1 (en) * 1991-12-18 2000-10-16 고사이 아끼오 Fiber reinforced thermoplastic resin shaped article and its preparation method
KR20140144644A (en) * 2013-06-11 2014-12-19 센츄리 이노베이션 가부시키가이샤 Resin joining device

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